變頻吊頂新風除濕機采用微通道換熱器的應用分析

應李俊 方欣

摘要：變頻吊頂新風除濕機采用微通道換熱器作為換熱器部件。根據(jù)微通道換熱器的材料、結構、加工工藝、性能等特點，進行了在變頻吊頂新風除濕機上的應用的分析。簡單和采用翅片換熱器的變頻吊頂新風除濕機進行了對比。除濕能力增加，能效比提高。此外，通過對微通道換熱器的的可靠性測試，具有很好的穩(wěn)定性和可靠性。

關鍵詞：微通道 ?換熱器 ?變頻 ?吊頂除濕機

1、引言

近幾年的銅價不斷的上漲，特別是今年銅的價格屢創(chuàng)新高。產品成本的壓力也越來越大。此外，中國將碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局。“做好碳達峰、碳中和工作”被列入“十四五”開局之年的重點任務之一。不管是基于成本的壓力還是環(huán)保的需要，各大除濕機廠家都在尋找一些有效的解決方案。微通道換熱器在汽車空調行業(yè)應用已經(jīng)非常成熟。在空調行業(yè)因各種原因，雖然有研究和使用，但是根據(jù)產業(yè)數(shù)據(jù)顯示，市場上還是沒有得到廣泛的批量應用，整體使用率較低。而除濕機行業(yè)的技術一直以空調行業(yè)為風向標。所以除濕機行業(yè)采用微通道換熱器實際應用研究也不多。本文就針對這種變頻的吊頂除濕機采用微通道換熱器替代翅片式換熱器進行了分析和測試，并進行對比，驗證了微通道換熱器在吊頂變頻除濕機中應用的優(yōu)點和可行性。

2、結合微通道換熱器的特點應用分析

2.1 ?在除濕機行業(yè)采用的微通道換熱器是大尺度微通道換熱器。其結構形式有平行流管式散熱器和三維錯流式散熱器。微通道直徑在0.6mm-1mm之間，故稱為大尺度微通道換熱器。微通道換熱器由集流管、多孔扁管和波紋型百葉窗翅片組成。扁管是每根截斷的，在扁管的兩端有集流管。百葉窗式翅片具有切斷散熱器上氣體邊界層的發(fā)展，使邊界層在各表面不斷的破壞，達到強化傳熱的目的，提高換熱器性能。

2.2變頻吊頂新風除濕機上采用的微通道換熱器的材料主要為鋁及鋁合金。跟銅管鋁翅片相比，因為材料是全鋁的，對于機組的目前的換熱器中大量采用銅管的冷凍除濕機行業(yè)，大大節(jié)約材料成本費，特別是這幾年隨著銅管的一波一波的上漲，尤其是今年在配件成本不斷上漲的情況下，因為競爭等各個方面的原因，成品的價格反而在下降。所以成本的優(yōu)勢的點尤為突出。雖然國內市場上用戶對于鋁替代銅的使用存在一定的看法，但是有些行業(yè)應用得非常成熟，如空調的室內外機連接管，谷輪壓縮機采用鋁線圈，人們也不再糾結于材料，更關心的是使用產品的效果。

2.3微通道換熱器采用擠壓技術，焊接的方法最大程度的把散熱面積集中到最小的空間里。單位體積和單位面積散熱效率大大提高。在換熱器中，當流道尺寸小于3mm時，氣液兩相流動與相變傳熱規(guī)律將不同于常規(guī)較大尺寸，通道越小，這種尺寸效應越明顯。當管內徑小到0.5-1mm時，對流換熱系數(shù)可增大50%-100%。采用增大換熱面積、擴展表面，增加紊流，多孔多通道等方式強化傳熱，換熱性能突出，提高其節(jié)能水平。節(jié)能也是當今電器的的一項重要指標。采用微通道換熱器將是解決該問題的很好的選擇。在不增加成本的情況下，增加換熱面積，提高產品的能效，讓產品更節(jié)能。

與此同時，相同除濕量的情況下，在變頻吊頂新風除濕機中采用微通道換熱器，能把整機的尺寸縮小，特別是客戶十分敏感的高度能有效降低，擴大了更多的使用場所。另外由于高度的限制變小，在房產吊頂允許安裝的高度情況下，吊頂除濕機可以做成更大除濕量規(guī)格的機組。讓用戶安裝一臺機器就能解決一個場所的應用需求。

2.4微通道換熱器的加工雖然焊點過多導致焊接漏的幾率變大。 隨著這今年汽車行業(yè)的發(fā)展，微通道換熱在這個行業(yè)內的大量使用，微通道換熱器的加工工藝和加工技術也快速發(fā)展。經(jīng)過汽車行業(yè)的驗證，特別是震動方面的驗證。產品已非常成熟。微通道換熱器和鈑金端板的固定有專門的固定結構，固定可靠。相反，翅片換熱器因為加工工藝的問題，各根銅管是固定在端板的大量孔的翻邊上的，當端板的翻邊孔模具出現(xiàn)磨損時，翻邊孔的角度沒有做到位時，就有割銅管的隱患，特別是翅片換熱器進出口的銅管。

2.5微通道換熱器因為結構的原因，相對容易積累灰層，降低換熱器的換熱能力。變頻吊頂新風除濕機一般安裝在室內，在換熱器前有初級過濾網(wǎng)，中級過濾網(wǎng)和高級過濾網(wǎng)，所以灰層很難到微通道換熱器上。根據(jù)變頻吊頂新風除濕機的結構，處理的風先經(jīng)過蒸發(fā)器，再經(jīng)過冷凝器。即使有部分的灰層進來，也是會到蒸發(fā)器上。在除濕機運行過程中，蒸發(fā)器中會凝結出水，水積累到一定程度會往下流，同時會把很有限的灰層帶走。這個在別的機器換熱器積灰塵存在的問題，在應用于變頻吊頂新風除濕機后就不會發(fā)生。

2.6 微通道換熱器為蒸發(fā)器的使用時，存在微通道各扁管制冷劑分配不均，存在兩相流體和冷凝器排水等問題。本文中的當蒸發(fā)器使用的微通道換熱器和當冷凝器使用的換熱器是采用不同形式設計的，能有效的解決冷凝水排水的問題，對于微通道各扁管制冷劑分配不均的問題也進行了優(yōu)化。

3、性能測試對比

本文對機組采用翅片換熱器的變頻吊頂除濕機和采用微通道換熱器的變頻吊頂新風除濕機進行了樣機的制作以及測試，并進行了性能的對比。換熱器的重量為原來的51%，制冷劑的加注量為原來的70%，除濕量提高4%，

4、可靠性驗證測試

我們對微通道換熱器進行鹽霧試驗，防老化（紫外線和溫度）試驗，并與翅片換熱器進行對比，測試結果都滿足要求。并且對整機的進行了模擬運輸試驗和長期運行測試。

5、結束語

5.1變頻吊頂新風除濕機采用微通道換熱器成本大大降低，同時減少了有色金屬的使用，也節(jié)約了國家的資源;

5.2產品的整機體積可以變小，特別的高度能降低，擴大了更多的使用場所。能效比更好，更節(jié)能。

5.3制冷劑充注量少，更符合國家在倡導的“碳達峰、碳中和”政策。

參考文獻：

[1]史美中，王中錚。熱換熱器原理與設計[M].南京：東南大學出版社